БИОЛОГИЯ РАСТЕНИЙ
БИОЛОГИЯ ЖИВОТНЫХ
ПЕЧАТНАЯ ВЕРСИЯ
ЭЛЕКТРОННАЯ ВЕРСИЯ
 
КАК ПОДАТЬ РУКОПИСЬ
 
КАРТА САЙТА
НА ГЛАВНУЮ

 

 

 

 

doi: 10.15389/agrobiology.2019.4.820rus

УДК 636.52.58:591.1:636.085.12:546.763

Работа финансируется Министерством науки и образования РФ для выполнения фундаментальных научных исследований, определяемым Президиумом Российской академии наук (Соглашение № 075-02-2019-1847).

 

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ, СВЯЗАННЫЕ С ПОСТУПЛЕНИЕМ
В ОРГАНИЗМ ЦЫПЛЯТ-БРОЙЛЕРОВ НАНОЧАСТИЦ ХРОМА
В РАЗНОЙ ДОЗИРОВКЕ

С.В. ЛЕБЕДЕВ1, 2, И.А. ГАВРИШ1, 2, И.З. ГУБАЙДУЛЛИНА1,
С.В. ШАБУНИН3

Хром — важный химический элемент для человека и животных, его эссенциальность проявляется в снижении количества глюкозы и холестерина в крови, уменьшении жировых отложений. Всасывание хрома зависит от его источника, размера частиц и состава рациона, при этом уменьшение размера частиц Cr позволяет увеличить скорость усвоения хрома в организме. Перспективность замены традиционных источников микроэлементов на органические и ультрадисперсные формы металлов определяется высокой удельной площадью поверхности последних, большей реакционной способностью и биодоступностью. В настоящей работе мы впервые показали, что наночастицы (НЧ) Cr2O3 в дозах от 50 до 100 мкг/кг корма не обладают токсичным действием, влияют на формирование продуктивных качеств через стимулирование выработки пищеварительных ферментов и оказывают положительное действие на абсорбцию элемента в тушке цыплят-бройлеров. Нашей целью была биологическая аттестация различных доз наночастиц хрома в рационе цыплят-бройлеров (Gallus gallus) по активности пищеварительных ферментов, биохимическим и микробиологическим показателям. Исследования проводили на цыплятах-бройлерах кросса Арбор Айкрес (ОАО «Птицефабрика Оренбургская», 2018 год). На основании ежесуточного взвешивания методом пар-аналогов сформировали 5 групп: одну контрольную и четыре опытных (n = 30, масса от 160 до 180 г). Контрольная птица на протяжении всего эксперимента получала основной рацион. Птицам опытных групп в период эксперимента (14-42-е сут) в основной рацион дополнительно вводили НЧ Cr2O3 (d = 91 нм; ООО «Платина», г. Москва, Россия) в следующих дозах: I группа — 50, II — 100, III — 200 и IV — 400 мкг/кг корма. Мы установили увеличение живой массы и улучшение конверсии корма при дозе НЧ 200-400 мкг/кг соответственно на 3,1-3,9  и 7-11 % (р ≤ 0,05) по сравнению с контролем. При этом накопление Cr в тушке бройлеров увеличилось на 28,2 и 25,6 % при дозе НЧ 200 и 400 мкг/кг на фоне снижения этого показателя в помете на 15 %. Увеличение показателя Crкорм/Crпомет (1,5-2,5) и Crкорм/Crтушка (4,6-6,4) в опытных группах свидетельствовало о положительной скорости абсорбции хрома в желудочно-кишечном тракте. При скармливании НЧ Cr2O3 отмечали повышенные показатели активности эндогенных трансфераз (аланинаминотрансферазы и асартатаминотрансферазы), активность каталазы, супероксиддисмутазы и концентрация малонового диальдегида не изменялись, то есть хром, действуя как антиоксидант, стимулировал рост концентрации NO-метаболитов в сыворотке крови (на 18 %, р ≤ 0,05). Под влиянием НЧ Cr2O3 увеличивалась активность ферментов в плазме крови: амилазы на 29,5 % (IV группа, р ≤ 0,05) на 21-е сут, липазы на 19-30 % (III и IV группы, р ≤ 0,05) на 21-е и 42-е сут на фоне снижения липолитической активности к окончанию эксперимента в опытных группах по сравнению с 21-ми сут. Действие НЧ на пищеварительные ферменты в дуоденальном химусе проявлялось в снижении активности амилазы, стимуляции выработки липазы и протеазы при дозе 50 и 400 мкг/кг с увеличением значений рН кишечного содержимого от 4,62 до 9,34 во всех опытных группах. В помете наблюдалась обратная динамика. Включение 50 мкг/кг НЧ Cr2O3 в рацион сопровождалось снижением числа бифидобактерий, стафиллококков и сальмонелл. Доза 100 мкг/кг способствовала росту числа энтеробактерий, а 400 мкг/кг — наоборот, его уменьшению на 20 % с одновременной депрессией численности сальмонелл в слепой кишке. У птицы в опытных группах сокращалось число бифидобактерий. Таким образом, по совокупности оцениваемых параметров использование НЧ Cr2O3 в рационе в дозе 50-100 мкг/кг имеет более выраженный положительный эффект и такая добавка может быть рекомендована как источник хрома для сельскохозяйственной птицы (например, в составе премикса или витаминно-минерального комплекса).

Ключевые слова: цыплята-бройлеры, антиоксидантные ферменты, Cr, продуктивность, концентрация Cr, биохимические показатели крови, пищеварительные ферменты.

 

 

EFFECTS CAUSED BY DIFFERENT DOSES OF DIETARY CHROMIUM NANOPARTICLES FED TO BROILER CHICKENS

S.V. Lebedev1, 2, I.A. Gavrish1, 2, I.Z. Gubajdullina1, S.V. Shabunin3

Chromium is important chemical element for humans and animals which essentiality is manifested in reducing the amount of glucose and cholesterol in blood, reducing body fat. Factors which influence the absorption of chromium are source, size and composition of diet. Reducing size of Cr particles allows one to increase absorption. Replacement of traditional sources of microelements for organic and ultrafine metal forms is prospective due to their surface area, higher reactivity and bioavailability. In this paper, we show for the first time that Cr2O3 nanoparticles (NPs) at doses of 50 to 100 µg/kg of feed have no toxic effect, improve productive performance through stimulation of digestive enzymes and have positive effect on accumulation of the element in broiler chicken carcass. Our goal was to estimate effects of various doses of dietary chromium nanoparticles on the activity of digestive enzymes, biochemical blood parameters and gut microbiota in Arbor Aikres broiler chickens (Gallus gallus) (OAO Orenburg Poultry Farm, 2018). Five groups of chickens were formed, control and test groups 1, 2, 3, and 4 (n = 30 each) with live weight from 160 to 180 g. The control birds during experiment (0-14-21-42 days) received the basic diet, the birds of groups 1, 2, 3, and 4 additionally received 50, 100, 200 and 400 μg/kg feed of dietary Cr2O3 NPs (d = 91 nm; Platina LLC, Moscow, Russia). Addition of 200-400 µg/kg Cr2O3 NPs increased body weight and improved feed conversion by 3.1-3.9 and 7-11 %, respectively (p ≤ 0.05), compared to control. Cr incorporation into carcass was 28.2 and 25.6 % higher when broilers were fed with NPs at 200 and 400 μg/kg, respectively, while this index in droppings was 15 % lower. Increased Crfeed/Crdroppings (1.5-2.5) and Crfeed/Crcarcass (4.6-6.4) values in the test groups indicate better absorption of chromium in the gastrointestinal tract. Cr2O3 NPs caused higher activity of endogenous transferases, the alanine aminotransferase and aspartate aminotransferase. Catalase and superoxide dismutase activity remained unchanged as well as concentration of malonic dialdehyde. That is, chromium acts as antioxidant, with up to 18 % increase (р ≤ 0.05) in blood NO-metabolites. Cr2O3 NPs stimulate activity of blood enzymes: by 29.5 % (group IV, p ≤ 0.05) on day 21 for amylase, by 19-30 % (group III and IV, p ≤ 0.05) on days 21 and 42 for lipase, followed by a decrease in lipolytic activity by the end of the experiment in the test groups compared to day. NPs of 50 and 400 μg/kg suppressed amylase and activated lipase and protease in the duodenal chymeduction, with an increase in pH of the intestinal contents from 4.62 to 9.34 in all test groups. In droppings, digestive enzymes showed a reverse trend. Dietary Cr2O3 NPs at 50 µg/kg decreased the number of bifidobacteria, staphylococci and Salmonella in droppings, at 100 μg/kg increased the counts of enterobacteria, and at 400 μg/kg, on the contrary, reduced enterobacteria by 20 %, with simultaneous restriction Salmonella abundance in the cecum. Dietary Cr2O3 NPs decreased bifidobacteria. Thus, the dietary Cr2O3 NPs at 50-100 µg/kg has more pronounced positive effect and can be used as a chromium additive for poultry (for example, in premixes or vitamin-mineral complexes).

Keywords: chicken-broilers, antioxidant enzymes, Cr, productivity, concentration of Cr, biochemical parameters of blood, digestive enzymes.

 

1ФГБНУ Федеральный научный центр биологических
систем и агротехнологий РАН,

460000 Россия, г. Оренбург, ул. 9 Января, 29,
e-mail: lsv74@list.ru, gavrish.irina.ogu@gmail.com ✉;
2ФГБОУ ВО Оренбургский государственный
университет
,
460018 Россия, г. Оренбург, просп. Победы, 13,
e-mail: gubaidullinae@mail.ru;
3ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский
ветеринарный институт патологии, фармакологии
и терапии,

394087 Россия, г. Воронеж, ул. Ломоносова, 114б,
e-mail: vnivipat@mail.ru

Поступила в
редакцию
26 января 2019 года

 

назад в начало

 


СОДЕРЖАНИЕ

 

 

Полный текст PDF

Полный текст HTML